使用協(xié)處理方式解決車(chē)身電子開(kāi)發(fā)問(wèn)題

開(kāi)發(fā)汽車(chē)車(chē)身電子應(yīng)用的硬件和軟件工程師當(dāng)前面臨著非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這些問(wèn)題往往會(huì)直接沖突。例如，如何提高系統(tǒng)的預(yù)處理能力，同時(shí)滿(mǎn)足更嚴(yán)格的電磁兼容（EMC）法規(guī)？如何將更多功能集成到模塊中，同時(shí)解決降低成本的問(wèn)題？要解決所有這些問(wèn)題，就需要提供一個(gè)比前幾代微處理器功耗都更低的解決方案。應(yīng)該從何處著手呢？

飛思卡爾半導(dǎo)體的解決方案并不是簡(jiǎn)單地開(kāi)發(fā)一個(gè)新系列的微處理器，設(shè)計(jì)運(yùn)行更快的CPU（這些方法只能解決一部分問(wèn)題），而是增加了一個(gè)小型的協(xié)處理引擎，與主內(nèi)核并行運(yùn)行。這就意味著很多通常由主內(nèi)核處理的例行任務(wù)將由協(xié)處理器處理，從而降低主內(nèi)核的負(fù)荷。與S12X系列類(lèi)似，飛思卡爾在新的Power Architecture MPC551x系列汽車(chē)微控制器上提供了這種技術(shù)，幫助開(kāi)發(fā)者應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)。

第二個(gè)處理引擎有什么作用呢？它可以高效地并行處理用戶(hù)可選任務(wù)，而讓主CPU運(yùn)行應(yīng)用程序代碼。例如，所有類(lèi)型的中斷都能由協(xié)處理器處理，從而降低主內(nèi)核的開(kāi)銷(xiāo)。再舉一個(gè)例子，來(lái)自CAN或LIN等通信網(wǎng)絡(luò)的信息可以完全由“CPU”助理處理，使主內(nèi)核能夠?qū)Ｗ⒂趯?zhuān)門(mén)任務(wù)的處理。這些協(xié)處理引擎甚至可以設(shè)置自己中斷優(yōu)先級(jí)，使系統(tǒng)能夠得到完全優(yōu)化。

協(xié)處理如何降低功耗？

要達(dá)到最佳功耗級(jí)別，必須要求MCU性能在任何時(shí)候都只執(zhí)行任務(wù)必需的性能。通過(guò)為系統(tǒng)添加一個(gè)協(xié)處理器，可以立即增加第二個(gè)處理單元。當(dāng)MCU被從休眠模式喚醒時(shí)，它就可以根據(jù)所執(zhí)行任務(wù)的不同，開(kāi)始在主CPU或協(xié)處理器上執(zhí)行代碼。這可以實(shí)現(xiàn)最佳處理，從而只消耗執(zhí)行任務(wù)所必需的最低功耗。例如，MCU可能必須喚醒和檢查一些端口，進(jìn)行一些ADC測(cè)量，然后進(jìn)入休眠狀態(tài)。簡(jiǎn)單的例程可以使用該CPU助理來(lái)執(zhí)行，重要的是，它消耗的功耗更低。隨著時(shí)間的推移，喚醒或休眠模式的這種循環(huán)可以極大地降低平均功耗。

可以看到，通過(guò)為MCU系統(tǒng)添加一個(gè)協(xié)處理器，可以實(shí)現(xiàn)出色的EMC性能，降低平均功耗，并提高吞吐量性能。

如何為系統(tǒng)添加更多功能？

當(dāng)今的開(kāi)發(fā)者需要靈活性，讓系統(tǒng)靈活適應(yīng)最終用戶(hù)的需求，這就意味著需要一種開(kāi)發(fā)片上系統(tǒng)產(chǎn)品的新方法。帶有通用外圍設(shè)施的傳統(tǒng)MCU無(wú)法實(shí)現(xiàn)這種靈活性，除非添加昂貴的外圍組件。

飛思卡爾為系統(tǒng)添加一個(gè)協(xié)處理器，可為開(kāi)發(fā)者提供一種定制模塊的低成本方法，以滿(mǎn)足甚至超過(guò)最終客戶(hù)的要求。最重要的是，它還提供了一個(gè)全面的應(yīng)用示例和專(zhuān)門(mén)軟件庫(kù)。例如，用戶(hù)可以輕松添加更多信道，用于處理計(jì)時(shí)器功能、脈沖寬度調(diào)制，甚至新的通信接口，而無(wú)需增加組件數(shù)量或系統(tǒng)成本。飛思卡爾提供所有的軟件和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為用戶(hù)的板卡提供這種廣泛的靈活性。

如何降低總系統(tǒng)成本？

在這一設(shè)計(jì)思路指導(dǎo)下，我們可以通過(guò)一個(gè)具體實(shí)例來(lái)解釋如何降低總體系統(tǒng)成本：假設(shè)用戶(hù)需要驅(qū)動(dòng)TFT或LCD顯示器，而不想增加總的系統(tǒng)芯片數(shù)量，那么通過(guò)協(xié)處理器就可以實(shí)現(xiàn)，而且不需要添加昂貴的外部顯示器驅(qū)動(dòng)。或者，如果用戶(hù)需要一個(gè)全面的安全和看門(mén)狗系統(tǒng)，飛思卡爾也可以提供軟件和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，在芯片上創(chuàng)建這種系統(tǒng)，而不增加任務(wù)的額外硬件成本。同時(shí)，當(dāng)開(kāi)發(fā)者需要自由地尋找最佳解決方案和進(jìn)行創(chuàng)新時(shí)，飛思卡爾也會(huì)提供完全支持，確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)與新興軟件標(biāo)準(zhǔn)（如Autosar）沒(méi)有任何沖突。

總體來(lái)說(shuō)，飛思卡爾認(rèn)為使用協(xié)處理方法可以最好地解決與車(chē)身電子開(kāi)發(fā)相關(guān)的問(wèn)題，提供最大的靈活性、最佳的系統(tǒng)性能、更低的總系統(tǒng)成本。同時(shí)，飛思卡爾的廣泛協(xié)處理專(zhuān)利技術(shù)也可為用戶(hù)提供有力支持。